13

Elektronika Praktyczna 2/99

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

P R O J E K T Y

Z A G R A N I C Z N E

Jeúli zajrzymy do jakiegokol-

wiek katalogu odbiornikÛw i†sprzÍ-
tu krÛtkofalarskiego, przekonamy
siÍ, øe w†ofercie znajduj¹ siÍ bar-
dzo wyszukane urz¹dzenia. Prak-
tycznie wszystkie odbiorniki maj¹
wbudowane mikroprocesory steru-
j¹ce wszystkim, czym tylko moøna,
a†wiÍc wyúwietlaczami, strojeniem
opartym na syntezie czÍstotliwoú-
ci, timerami itd.

Tak wygl¹daj¹ wzglÍdnie nie-

drogie zestawy krÛtkofalarskie, a†od-
biorniki radiokomunikacyjne sensu
stricto s¹ jeszcze bardziej z³oøone
i†posiadaj¹ zewnÍtrzne sterowanie
komputerowe, moøliwoúÊ cyfrowe-
go przetwarzania sygna³Ûw oraz
wszelkie inne opcje, jakie tylko
moøna sobie wyobraziÊ.

Najprawdopodobniej znaleüliúmy

siÍ juø na takim etapie rozwoju
elektroniki, øe konstruktor-amator
dzia³aj¹cy w†warunkach domowych
nie jest w†stanie konkurowaÊ z†ko-
mercyjnym sprzÍtem radiokomuni-
kacyjnym. Nie znaczy to jednak, øe
musi odmawiaÊ sobie radoúci, jak¹
moøe mu przynieúÊ samodzielne
zbudowanie prostego radioodbior-
nika fal krÛtkich.

Tradycyjne rozwi¹zania takich

odbiornikÛw nie mog¹ zapewniÊ
takich samych parametrÛw jak sprzÍt
oferowany w†handlu w†cenie setek
i†tysiÍcy funtÛw, na pewno jednak
umoøliwi¹ odbiÛr wielu stacji z†ca-
³ego úwiata. Bez wzglÍdu na to, czy
ktoú szuka taniego rozwi¹zania po-
zwalaj¹cego na rozpoczÍcie odbioru
w†zakresie fal krÛtkich, czy teø juø
uøywa³ drogiego sprzÍtu i†chce pod-
j¹Ê takie wyzwanie, budowa odbior-
nika we w³asnym zakresie bÍdzie
dla niego bardzo interesuj¹ca.

W†pasmie

Przedstawiany prosty odbiornik

fal krÛtkich dzia³a w†zakresie
5MHz..15MHz, a†wiÍc obejmuje
najbardziej popularne pasma. Wy-
miana transformatorÛw umoøliwia
zmianÍ zakresu na 1,6MHz..5MHz
lub 15MHz..30MHz.

Wyniki osi¹gane w†niøszym

i†wyøszym pasmie mog¹ nie byÊ

najlepsze, a†w pasmie wyøszym
bÍd¹ zaleøeÊ w†duøym stopniu od
warunkÛw propagacji, a w mniej-
szym od parametrÛw odbiornika.
Jednak dodatkowy koszt zwi¹zany
z†zapewnieniem sobie dostÍpu do
tych pasm nie jest wysoki i†na
pewno warto siÍ na to zdobyÊ.

Urz¹dzenie moøna zasilaÊ z†ba-

terii 9†V, a†antena moøe byÊ za-
rÛwno d³uga, zewnÍtrzna, jak
i†krÛtka, pokojowa. Odbiornik pra-
cuje dobrze z†krÛtk¹ anten¹ i†moøe
byÊ wykorzystany jako urz¹dzenie
przenoúne.

Podstawy

WiÍkszoúÊ odbiornikÛw radio-

wych to urz¹dzenia superhetero-
dynowe, co oznacza, øe odbiera-
ny sygna³ jest przesuwany do
pewnej sta³ej czÍstotliwoúci, no-
sz¹cej nazwÍ czÍstotliwoúci po-
úredniej, ktÛra w†wielu odbiorni-
kach jest stosunkowo niska i†wy-
nosi 455kHz.

Po wzmocnieniu i†filtracji syg-

na³ poddawany jest demodulacji
w†celu uzyskania sygna³u akus-
tycznego, ktÛry po dalszym wzmoc-
nieniu podawany jest na s³uchaw-
ki lub g³oúnik. Tor czÍstotliwoúci
poúredniej stosowany jest w†od-
biorniku dlatego, øe u³atwia za-
pewnienie duøego wzmocnienia
i†wysokiej selektywnoúci.

W¹skie pasmo jest bardzo istot-

ne w†odbiorniku fal krÛtkich, po-
niewaø zakres ten jest niezwykle
zat³oczony przez rÛønego rodzaju
nadajniki i†obok czÍstotliwoúci sta-
cji, ktÛr¹ chcemy odbieraÊ, mog¹
znajdowaÊ siÍ czÍstotliwoúci in-
nych, silnych nadajnikÛw.

Prosty odbiornik

Mimo øe odbiornik superhete-

rodynowy ma niezaprzeczalne za-
lety, jest stosunkowo drogi i†skom-
plikowany. Nie dysponuj¹c odpo-
wiednim sprzÍtem pomiarowym
moøna mieÊ trudnoúci z†prawid³o-
wym uruchomieniem i†zestroje-
niem takiego odbiornika.

Przedstawiany poniøej odbior-

nik zosta³ wiÍc zaprojektowany
jako odbiornik ze strojeniem bez-
poúrednim, w†ktÛrym ca³e wzmoc-
nienie i†selektywnoúÊ zapewnia tor
wysokiej czÍstotliwoúci, i†ktÛry nie
posiada uk³adÛw przemiany czÍs-
totliwoúci ani toru czÍstotliwoúci
poúredniej (rys. 1).

Mamy niezwykle atrakcyjn¹

propozycjÍ dla radioamatorÛw

- superreakcyjny odbiornik na

fale krÛtkie, przy pomocy

ktÛrego moøna odbieraÊ stacje

nadaj¹ce w†pasmach:

1,6..5MHz, 5..15MHz, oraz

15..30MHz.

Prosty odbiornik fal krótkich

Rys. 1. Schemat blokowy odbiornika fal krótkich.

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Elektronika Praktyczna 2/99

14

Antena odbiera niewielki syg-

na³ napiÍciowy, ktÛry jest poda-
wany na wejúcie uk³adu strojone-
go, decyduj¹cego w najwiÍkszym
stopniu o selektywnoúci ca³ego
odbiornika. Uk³ad ten jest zbudo-
wany z†indukcyjnoúci, po³¹czonej
rÛwnolegle z kondensatorem stro-
jeniowym, ktÛry s³uøy do prze-
strajania odbiornika. Uk³ad taki
dla czÍstotliwoúci poza rezonan-
sem posiada ma³¹ impedancjÍ
i†t³umi sygna³y. Wy³¹cznie sygna-
³y o†czÍstotliwoúciach bliskich
czÍstotliwoúci rezonansowej do-
cieraj¹ do nastÍpnego stopnia na
odpowiednim poziomie.

StopieÒ ten ma duø¹ impedan-

cjÍ wejúciow¹ i†w†bardzo ograni-
czonym stopniu obci¹øa uk³ad stro-
jony (w przypadku niøszej impe-
dancji wejúciowej i†wiÍkszego ob-
ci¹øenia charakterystyka czÍstotli-
woúciowa uk³adu rezonansowego
i†jego selektywnoúÊ uleg³yby po-
gorszeniu).

Kolejny stopieÒ stanowi wzmac-

niacz, ktÛry zapewnia zasadnicze
wzmocnienie odbiornika.

SelektywnoúÊ pojedynczego

uk³adu rezonansowego nie jest
szczegÛlnie duøa i†bez dodatko-
wych zabiegÛw rezultaty dzia³ania
takiego uk³ady nie by³yby zadawa-
laj¹ce. W†zwi¹zku z†tym w†uk³a-
dzie zastosowano dodatnie sprzÍ-
øenie zwrotne. Taki odbiornik nosi
nazwÍ reakcyjnego.

Reakcja

Doprowadzenie czÍúci sygna³u

wyjúciowego na wejúcie powoduje
znaczne zwiÍkszenie sygna³u na
wyjúciu. Efekt ten jest najsilniejszy
dla czÍstotliwoúci rezonansowej.
Przy niewielkim odstrojeniu dodat-

nie sprzÍøenie zwrotne s³abnie
i†efekt staje siÍ s³abszy. To w³aúnie
dziÍki temu uzyskuje siÍ tak znacz-
n¹ poprawÍ selektywnoúci. Cen¹
p³acon¹ za tÍ korzyúÊ jest ryzyko
wzbudzenia, ktÛre moøe nast¹piÊ
przy zbyt silnym sprzÍøeniu zwrot-
nym i†uniemoøliwiÊ odbiÛr. W†od-
biorniku takim poziom sprzÍøenia
zwrotnego musi byÊ ustawiony
poniøej wartoúci, przy ktÛrej na-
stÍpuje wzbudzenie.

Detekcja

Sygna³ wyjúciowy wzmacniacza

jest podawany na demodulator
amplitudy. W†przypadku takiej mo-
dulacji poziom sygna³u zmodulo-
wanego zmienia siÍ proporcjonal-
nie do amplitudy sygna³u modu-
luj¹cego, a†sk³adowa sta³a sygna³u
zmodulowanego wynosi 0. Jedno-
po³Ûwkowe wyprostowanie spra-
wia, øe sk³adowa úrednia sygna³u
staje siÍ proporcjonalna do sygna³u
moduluj¹cego. Filtracja dolnoprze-
pustowa wyg³adza wyprostowany
sygna³ i†pozostawia sygna³ modu-
luj¹cy, ktÛry po dodatkowym
wzmocnieniu podawany jest na
s³uchawki.

Dzia³anie uk³adu

Schemat elektryczny odbiornika

fal krÛtkich przedstawiono na rys.
2. Uk³ad strojony zawiera uzwo-
jenie g³Ûwne transformatora T1
oraz kondensator VC1 s³uø¹cy do
przestrajania uk³adu.

Antena po³¹czona jest z†odcze-

pem uzwojenia g³Ûwnego transfor-
matora T1, przy czym antena
d³uga, do³¹czana do SK2 jest po-
³¹czona z†odczepem transformatora
przez kondensator C3 o†ma³ej po-
jemnoúci, a†antena krÛtka z wej-

úcia SK1 bezpoúrednio z†odcze-
pem.

Tranzystor z³¹czowy FET TR1

w†uk³adzie wtÛrnika ürÛd³owego
stanowi bufor uk³adu strojonego.
Kondensator C4 sprzÍga wyjúcie
tego stopnia z†wejúciem wzmacnia-
cza tranzystorowego w†uk³adzie
wspÛlnego emitera. Kondensator
C5 ³¹czy wyjúcie tego stopnia
z†potencjometrm VR1, z†ktÛrego
czÍúÊ sygna³u doprowadzana jest z
powrotem do wejúcia odbiornika
przez dodatkowe uzwojenie trans-
formatora T1.

StopieÒ z†tranzystorem TR2 od-

wraca fazÍ sygna³u, ale transfor-
mator T1 jest wykonany w†taki
sposÛb, øe zapewnia rÛwnieø od-
wrÛcenie fazy w†pÍtli sprzÍøenia,
w†zwi¹zku z†czym sprzÍøenie jest
dodatnie. Potencjometr VR1 s³uøy
do regulacji g³Íbokoúci tego sprzÍ-
øenia.

Detektor audio

S y g n a ³ z † w y j ú c i a s t o p n i a

wzmacniaj¹cego z†tranzystorem
TR2 jest podawany takøe na diody
D1 i†D2, tworz¹ce typowy uk³ad
detektora amplitudy. Zastosowano
w†nim diody germanowe, gdyø
maj¹ mniejszy spadek napiÍcia
w†kierunku przewodzenia niø dio-
dy krzemowe. Kondensator C7 wy-
g³adza napiÍcie wyjúciowe demo-
dulatora, a†potencjometr VR2
umoøliwia regulacjÍ poziomu syg-
na³u. Kondensator C10 zapewnia
sprzÍøenie detektora z nastÍpnym
wzmacniaczem pracuj¹cym w†uk³a-
dzie wspÛlnego emitera, zbudowa-
nym na tranzystorze TR3. Wzmac-
niacz ten zapewnia wysterowanie
pary s³uchawek lub piezoceramicz-
nej s³uchawki dousznej.

Rys. 2. Schemat ideowy odbiornika fal krótkich. Oznaczenia kontaktów wewnątrz obszaru ograniczonego linią
przerywaną dotyczą transformatora, oznaczenia na zewnątrz tego obszaru − gniazda DIN.

15

Elektronika Praktyczna 2/99

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Wykonanie

P³ytka uniwersalna nie stanowi

najlepszego rozwi¹zania w†przy-
padku takiego odbiornika, niemniej
jednak, jeúli zadba siÍ o†prawid-
³owe rozmieszczenie elementÛw,
wyniki mog¹ byÊ ca³kiem zadowa-
laj¹ce. Rozmieszczenie elementÛw
zgodne ze schematem przestawio-
nym na rys. 3 zapewnia dobre
dzia³anie urz¹dzenia i†moøna je
poleciÊ, chyba øe ktoú bardzo
dobrze radzi sobie w technice fal
krÛtkich i†chce we w³asnym zakre-
sie zaprojektowaÊ p³ytkÍ. Na rys.
3†przestawiono takøe sposÛb prze-
ciÍcia úcieøek. NiektÛre z†tych
przeciÍÊ na pierwszy rzut oka
wydaj¹ siÍ pozbawione znaczenia,
niemniej jednak bez nich mog³yby
wyst¹piÊ problemy zwi¹zane z†po-
jemnoúciami rozproszonymi i†wy-
nikaj¹cymi z†ich istnienia sprzÍøe-
niami miÍdzy úcieøkami.

Przy montaøu elementÛw nale-

øy zwrÛciÊ uwagÍ na w³aúciwe

ustawienie kondensatorÛw elektro-
litycznych oraz elementÛw pÛ³-
przewodnikowych. Germanowe
diody D1 i†D2 s¹ bardziej wraø-
liwe na przegrzanie niø diody
krzemowe, w†zwi¹zku z†czym na-
leøy je lutowaÊ ostroønie i†szybko.
Specjalne odprowadzanie ciep³a
nie jest jednak konieczne.

Wymienne indukcyjnoúci

Jako T1 naleøy zastosowaÊ

transformator wysokiej czÍstotli-
woúci Toko, posiadaj¹cy wyprowa-
dzenia w†rastrze 0,15". Poniewaø
element taki jest niewygodny
w†montaøu na p³ytce maj¹cej od-
stÍp miÍdzy paskami miedzi 0,1",
transformator zosta³ umieszczony
w†piÍciokontaktowym wtyku DIN
(PL1), ten zaú wstawiany jest w†od-
powiednie z³¹cze znajduj¹ce siÍ na
p³ytce (SK4). Z³¹cze to posiada
wyprowadzenia z†odstÍpem 0,1"
i†jego montaø na p³ytce nie spra-
wia k³opotÛw.

Zalet¹ takiego rozwi¹zania jest

moøliwoúÊ zmiany pasm odbiorni-
ka drog¹ prostej wymiany cewek.
W†przypadku niskiego pasma na-
leøy uøyÊ transformatora Toko
KANK3333R, w†przypadku zaú pas-
ma wyøszego - transformatora To-
ko KANK3335R.

Montaø cewek do wtyku DIN

wymaga pewnej zrÍcznoúci. Wyko-
rzystaÊ naleøy wy³¹cznie czÍúÊ
z†kontaktami, obudowa nie jest
w†tym przypadku potrzebna. Kon-
takty wtyku DIN oraz wyprowa-
dzenia transformatora naleøy pocy-
nowaÊ. Do dalszego montaøu wy-
godnie jest przykleiÊ wtyk do
powierzchni sto³u. NastÍpnie na-
leøy przylutowaÊ do kontaktÛw
wtyku odcinki drutu o†d³ugoúci
oko³o 50mm i†úrednicy ok. 0,5mm.
Odcinki te naleøy nastÍpnie przy-
ci¹Ê na d³ugoúÊ ok. 10mm (luto-
wanie tak krÛtkich odcinkÛw drutu
by³oby trudne ze wzglÍdu na wy-
dzielane ciep³o).

Rys. 3. Schemat rozmieszczenia elementów, okablowanie oraz sposób przecięcia ścieżek płytki odbiornika
(należy bezwzględnie wykonać wszystkie przecięcia).

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Elektronika Praktyczna 2/99

16

KoÒce drutÛw naleøy pocyno-

waÊ i†wygi¹Ê zgodnie z†rozstawie-
niem kontaktÛw transformatora
(rys. 4).

Montaø

Obudowa przeznaczona do od-

biornika fal krÛtkich powinna byÊ
metalowa. Wystarczy tu obudowa
o†szerokoúci ok. 200mm. Naleøy
pamiÍtaÊ o†poprowadzeniu moøli-
wie jak najkrÛtszych po³¹czeÒ p³yt-
ki z†kondensatorem strojeniowym
VC1 i†potencjometrem VR1, to zaú
narzuca rozwi¹zanie p³yty czo³o-
wej obudowy.

Elementy regulacyjne VC1 i†VR1

powinny znaleüÊ siÍ po lewej
stronie p³yty czo³owej. P³ytka po-
winna byÊ tak sytuowana w†obu-
dowie, by odleg³oúÊ miÍdzy gniaz-
dem SK4 i†kondensatorem VC1
by³a jak najmniejsza. Gniazdo s³u-
chawkowe SK5 i†inne elementy
montowane s¹ w†úrodkowej i†pra-
wej czÍúci p³yty czo³owej. Gniazda
antenowe SK1 i†SK2 oraz gniazdo
masy SK3 s¹ montowane do p³yty
tylnej.

Kondensator strojeniowy VC1

wymaga wykonania centralnie ulo-
kowanego otworu o úrednicy 10mm
pod wa³ek oraz 3†otworÛw 4mm
pod úruby mocuj¹ce. W†razie prob-
lemÛw z†zaznaczeniem miejsc pod
otwory moøna uøyÊ papierowego
szablonu. Uøyte do zamocowania
kondensatora úruby musz¹ byÊ krÛt-
kie i†mieÊ p³aski ³eb. åruby d³uøsze
niø kilka mm mog³yby uszkodziÊ
skrzyde³ka kondensatora VC1.

Jako kondensatora strojeniowe-

go moøna uøyÊ innego podzespo³u
niø podany w†wykazie elementÛw.
Kondensator ten powinien mieÊ
pojemnoúÊ oko³o 300pF - 400pF.
Jeúli uda siÍ zdobyÊ kondensator
o†korzystnej charakterystyce pojem-
noúci, tym lepiej.

PokrÍt³o do strojenia powinno

mieÊ na tyle duø¹ úrednicÍ, by
zas³oni³o wszystkie otwory wy-
wiercone dla zamontowania kon-
densatora VC1.

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory
R1: 820

Ω

R2: 330k

Ω

R3: 1k

Ω

R4: 100

Ω

R5: 330

Ω

R6: 470k

Ω

VR1: 1k

Ω

, węglowy, obrotowy,

liniowy
VR2: 4,7k

Ω

, węglowy, obrotowy,

logarytmiczny
Kondensatory
C1, C9, C12: 100

µ

F/10V

C2, C8: 100nF, ceramiczny
C3: 12pF
C4, C7, C11: 10nF
C5: 100pF
C6: 4,7nF Mylar
C10: 1

µ

F/50V

VC1: 365pF
Półprzewodniki
D1, D2: OA91
TR1: BF244
TR2: BC550
TR3: BC549
Różne
T1: transformator Toko KANK3334R
(patrz tekst)
SK1, SK2, SK3: gniazdo 4mm
SK4/PL1: pięciokontaktowe
gniazdo i wtyk DIN (180 )
B1: bateria 9V (PP3)
S1: przełącznik jednobiegunowy
jednopozycyjny
Obudowa metalowa o wymiarach
200mm x 125mm x 75mm,
fragment płytki uniwersalnej 18
pasków x 53 otwory, z końcówką
do podłączenia baterii, pokrętła
3 szt., kabel (plecionka), cyna,
kołki lutownicze itd.

Rys. 4. Połączenia transformatora
i gniazda DIN.

Okablowanie

Na zakoÒczenie montaøu naleøy

okablowaÊ urz¹dzenie zgodnie
z†rys. 3. Kondensator C3 naleøy
przylutowaÊ bezpoúrednio do koÒ-
cÛwek gniazd antenowych SK1
i†SK2, po uprzednim ich pocyno-
waniu. Jako SK5 wykorzystano
stereofoniczne gniazdo jack 3,5mm,
poniewaø jednak s³uchawki wyste-
rowane s¹ sygna³em monofonicz-
nym, nie pod³¹czono wyprowadze-
nia masy gniazda. Gniazdo SK5
powinno byÊ izolowane lub jedna
ze s³uchawek bÍdzie zwarta.
Z†urz¹dzeniem powinny wspÛ³pra-
cowaÊ s³uchawki o†úredniej impe-
dancji, np. takie jak uøywane
z†przenoúnym sprzÍtem stereo.
Uk³ad moøe takøe pracowaÊ z†pie-
zoelektryczn¹ wk³adk¹ douszn¹,
wtedy jako SK1 naleøy zastosowaÊ
monofoniczne gniazdo jack 3,5mm.

Eksploatacja

Do pocz¹tkowych prÛb wystar-

czy antena krÛtka, choÊ potem
oczywiúcie moøna pomyúleÊ o†in-
nych, bardziej rozbudowanych an-
tenach. Moøe to byÊ pÛ³tora metra
drutu po³¹czonego z†gniazdem SK1,
lub d³uøszy jego odcinek, np.
10m..15m, podwieszony pod sufi-
tem i†po³¹czony z†gniazdem SK2.
Po³¹czenie z†ziemi¹ zapewni znacz-
n¹ poprawÍ przy pracy na niskim
pasmie, natomiast na dwÛch po-
zosta³ych raczej nie bÍdzie mia³o
wp³ywu. Jako uziemienia moøna
uøyÊ p³yty lub rury metalowej
wbitej w†ziemiÍ. Teoria g³osi, øe
im wiÍksza powierzchnia p³yty lub
rury, tym lepiej, niemniej jednak
powierzchnia oko³o 0,25m

2

powin-

na wystarczyÊ. Po³¹czenie uzie-
mienia z†gniazdem SK3 powinno
byÊ moøliwie jak najkrÛtsze.

PrÛby naleøy rozpocz¹Ê ustawia-

j¹c potencjometr poziomu VR2
w†po³oøeniu odpowiadaj¹cym wiÍk-
szym wzmocnieniom, natomiast po-
tencjometr sprzÍøenia VR1 w†po³o-
øeniu odpowiadaj¹cym sprzÍøeniom
s³abym. Prawdopodobnie uda siÍ
odebraÊ kilka stacji, ale czu³oúÊ
i†selektywnoúÊ zapewne nie bÍd¹
zbyt duøe. ZwiÍkszanie dodatniego
sprzÍøenia zwrotnego (VR1) powin-
no znacznie poprawiÊ odbiÛr, jed-
nak dla zbyt silnych sprzÍøeÒ moøe
doúÊ do wzbudzeÒ s³yszanych
w†s³uchawkach jako gwizdy. Po³o-
øenie optymalne znajduje siÍ nieco
poniøej punktu utraty stabilnoúci.
Przy niewielkich przestrajaniach
moøna nie przeprowadzaÊ ponow-
nej regulacji VR1, niemniej jednak

przy duøych zmianach czÍstotli-
woúci naleøy skorygowaÊ po³oøenie
VR1.

Nie powinno byÊ problemÛw

z†odebraniem kilku stacji bez
wzglÍdu na porÍ, chociaø warunki
odbioru zmieniaj¹ siÍ w†ci¹gu do-
by. Zaleø¹ takøe od pory roku
i†innych czynnikÛw. Uzyskiwane
wyniki mog¹ wiÍc nieco siÍ zmie-
niaÊ, i†to niekoniecznie w†przewi-
dywalny sposÛb. W†miarÍ up³ywu
czasu uda siÍ odebraÊ sporo na-
dajnikÛw europejskich i†nieco
mniej nadajnikÛw usytuowanych
w†innych czÍúciach úwiata.
EPE

Artyku³ publikujemy na podsta-

wie umowy z redakcj¹ miesiÍcz-
nika "Everyday Practical Electro-
nics".